DE10201055A1

DE10201055A1 - Hydraulic seal assembly

Info

Publication number: DE10201055A1
Application number: DE10201055A
Authority: DE
Inventors: Detlef Rensch
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2002-01-14
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2003-07-24
Also published as: EP1327802B1; DE50206304D1; US6921079B2; EP1327802A3; US20030168815A1; EP1327802A2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Dichtungsanordnung 5 zwischen zwei relativ zueinander, insbesondere in der gleichen Drehrichtung, rotierenden Wellen 1, 2, insbesondere eines Gasturbinen-Triebwerks, wobei die radial außen liegende Welle 2 einen sich über ihren Umfang radial nach außen erstreckenden Ringraum 5a aufweist, in welchen die radial innen liegende Welle 1 mit einem über ihren Umfang radial nach außen gerichteten Steg 5b hineinragt und der nach Art eines Siphons zumindest im Bereich des freien Endes des Steges 5b bei Rotation der Wellen 1, 2 über einen Eintrittsbereich 5d unter Fliehkraftwirkung mit einem Hydraulikmedium befüllbar ist, wobei abzweigend von einem Ringraumbereich 5e zumindest eine Öffnung 7 zur Abfuhr einer Teilmenge des Hydraulikmediums vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum 5a durch ein erstes 8 und ein zweites 9 Außenschalenteil gebildet wird, welche an der zweiten Welle 2 gelagert sind.The invention relates to a hydraulic sealing arrangement 5 between two shafts 1, 2 rotating in relation to one another, in particular in the same direction of rotation, in particular a gas turbine engine, the radially outer shaft 2 having an annular space 5a extending radially outward over its circumference into which the radially inner shaft 1 projects with a web 5b which is directed radially outward over its circumference and which, in the manner of a siphon, at least in the region of the free end of the web 5b when the shafts 1, 2 rotate via an entry region 5d under the action of centrifugal force can be filled with a hydraulic medium, branching off from an annular space region 5e, at least one opening 7 being provided for the discharge of a partial quantity of the hydraulic medium, characterized in that the annular space 5a is formed by a first 8 and a second 9 outer shell part which is attached to the second shaft 2 are stored.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Dichtungsanordnung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs. The invention relates to a hydraulic Sealing arrangement according to the features of the preamble of Main claim.

Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine hydraulische Dichtungsanordnung zwischen zwei relativ zueinander rotierenden Wellen, insbesondere eines Gasturbinen-Triebwerks. In particular, the invention relates to a hydraulic seal arrangement between two relative to each other rotating shafts, in particular of a gas turbine engine.

Eine hydraulische Dichtungsanordnung der genannten Art ist aus der DE 199 16 803 A1 vorbekannt. Eine ähnliche Dichtungsausgestaltung zeigt auch die EP 1 103 706 A2. A hydraulic seal assembly of the type mentioned is previously known from DE 199 16 803 A1. A similar EP 1 103 706 A2 also shows the seal design.

Derartige hydraulische Dichtungsanordnungen dienen dazu, zwei mit unterschiedlichen Drehzahlen zueinander rotierende Wellen, die beispielsweise eine Niederdruckwelle und eine Hochdruckwelle sein können, so gegeneinander abzudichten, dass ein Bereich mit relativ hohem Druck gegen einen Bereich mit relativ niedrigem Druck abgeschlossen werden kann. Das Grundkonzept derartiger hydraulischer Dichtungsanordnungen ist mit einem Fliehkraftsiphon vergleichbar. Such hydraulic sealing arrangements are used to two rotating at different speeds Waves, for example a low pressure wave and a Can be high pressure wave, so to seal against each other, that an area with relatively high pressure against an area can be completed with relatively low pressure. The Basic concept of such hydraulic sealing arrangements is comparable to a centrifugal siphon.

Zugleich dienen diese hydraulischen Dichtungsanordnungen dazu, zumindest ein Lager mit Schmiermittel oder Hydraulikfluid zu versehen, welches die beiden Wellen gegeneinander lagert. At the same time, these hydraulic sealing arrangements serve to do so, at least a bearing with lubricant or To provide hydraulic fluid, which the two shafts against each other outsourced.

Die in der DE 199 16 803 A1 beschriebene Dichtungsanordnung arbeitet zufriedenstellend, sie hat jedoch den Nachteil, dass sie abhängig von den konstruktiven Gegebenheiten, einen höheren Montageaufwand erfordert. Weiterhin ist an der zweiten, äußeren Welle (Hochdruckwelle) eine Ringnut erforderlich, welche in der Herstellung zusätzliche Maßnahmen erfordert. Diese Ausgestaltung ist somit beispielsweise bei Gasturbinen-Triebwerken, bei welchen eine Turbinenscheibe und eine Lagerwelle einstückig miteinander ausgebildet sind, nicht oder nur mit großem Aufwand nutzbar. Weiterhin kann es nachteilig sein, dass die Dichtung sich dicht an der Turbine befindet, wodurch der innere Teil der hydraulischen Dichtungsanordnung mit einer relativ langen Welle mit der Niederdruck-Turbinenwelle (erste, innere Welle) verbunden ist. Hierdurch können sich rotordynamische Probleme ergeben. The sealing arrangement described in DE 199 16 803 A1 works satisfactorily, but it has the disadvantage that depending on the constructional circumstances, one higher assembly effort required. Furthermore, the second, outer shaft (high pressure shaft) an annular groove required which additional measures in the manufacture requires. This configuration is thus for example Gas turbine engines, in which a turbine disk and a bearing shaft is formed in one piece with one another, cannot be used or can only be used with great effort. Furthermore, it can disadvantageous that the seal is close to the turbine located, causing the inner part of the hydraulic Sealing arrangement with a relatively long shaft with the Low pressure turbine shaft (first, inner shaft) is connected. This can result in rotor dynamic problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, welche kostengünstig herstellbar ist und welche leicht montiert werden kann. The invention is based on the problem of a hydraulic To create a sealing arrangement of the type mentioned at the outset, which is simple, which is inexpensive is producible and which can be easily assembled.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. According to the invention, the object is achieved by Combination of features of the main claim solved, the sub-claims show further advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass der Ringraum durch ein erstes und ein zweites Außenschalenteil gebildet wird, welche an der zweiten Welle gelagert sind. According to the invention it is thus provided that the annular space formed by a first and a second outer shell part which are mounted on the second shaft.

Die erfindungsgemäße hydraulische Dichtungsanordnung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Da der Ringraum durch zwei Außenschalenteile gebildet wird, welche als separate Teile gefertigt und eingebaut werden können, ist der konstruktive Aufwand an der zweiten, äußeren Welle weitaus geringer, als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen. Weiterhin vereinfacht sich die Montage ganz erheblich, da die beiden Außenschalenteile lediglich ineinander gesteckt und zueinander positioniert werden müssen. The hydraulic sealing arrangement according to the invention is characterized by a number of significant advantages. Since the Annulus is formed by two outer shell parts, which can be manufactured and installed as separate parts, is the design effort on the second, outer shaft far less than in the prior art known constructions. Furthermore, the Assembly quite considerably since the two outer shell parts just plugged into each other and positioned to each other have to.

Besonders günstig erweist es sich dabei, wenn das erste und das zweite Außenschalenteil zur Bildung des Ringraumbereichs teleskopartig zueinander angeordnet sind. Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Ringraumbereich, durch welchen das Hydraulikmedium aus der Dichtungsanordnung abgeführt wird, durch die teleskopartige Anordnung der beiden Außenschalenteile gebildet wird. It proves to be particularly favorable if the first and the second outer shell part to form the annulus area are arranged telescopically to each other. Here it can be particularly advantageous if the annulus area by which the hydraulic medium from the seal assembly is dissipated by the telescopic arrangement of the two Outer shell parts is formed.

Um zusätzlich eine Fixierung bzw. Abdichtung der Außenschalenteile gegenüber der ersten, inneren Welle zu gewährleisten, kann es günstig sein, wenn eines der Außenschalenteile, bevorzugt das erste Außenschalenteil mittels einer Dichtung gegen die erste Welle abgedichtet ist. Diese Dichtung kann beispielsweise in Form eines Gleitrings, eines Kolbenrings oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein. To additionally fix or seal the Outer shell parts opposite the first, inner shaft ensure it can be convenient if one of the Outer shell parts, preferably the first outer shell part by means of a Seal is sealed against the first shaft. This seal can for example in the form of a slide ring, a Piston ring or be formed in a similar manner.

Um eine axiale Halterung der Außenschalenteile zu gewährleisten, kann es besonders günstig sein, wenn zumindest eines der Außenschalenteile mittels eines Sicherungsrings axial fixiert ist. Ein derartiger Sicherungsring ist einfach montierbar und erfordert nur einen geringen konstruktiven Aufwand. In order to hold the outer shell parts axially guarantee, it can be particularly favorable if at least one the outer shell parts axially by means of a circlip is fixed. Such a circlip is simple mountable and requires only a small amount of construction Expenditure.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: In the following, the invention is based on a Embodiment described in connection with the drawing. there shows:

Fig. 1 Eine vereinfachte Teil-Längsansicht einer hydraulischen Dichtungsanordnung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 is a simplified partial longitudinal view of a hydraulic seal arrangement according to the prior art,

Fig. 2 eine Schnittansicht, analog Fig. 1, eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und Fig. 2 is a sectional view, analogous to Fig. 1, an embodiment of the invention, and

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels. Fig. 3 is an enlarged view of the embodiment shown in Fig. 2.

Die Figur zeigt einen Stand der Technik, wie er beispielsweise aus der DE 199 16 803 A1 vorbekannt ist. The figure shows a prior art as he is known for example from DE 199 16 803 A1.

Mit der Bezugsziffer 1 ist eine erste Welle eines Zweiwellen-Gasturbinen-Flugtriebwerks bezeichnet, während die Bezugsziffer 2 eine zweite Welle bezeichnet, die radial außen liegend zu der ersten Welle angeordnet ist. Die beiden Wellen rotieren beide mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und somit auch relativ zueinander (dabei aber bevorzugt in gleichem Drehsinn) um eine Rotationsachse 3 des Gasturbinen- Flugtriebwerks. Die Wellen 1, 2, von denen jeweils lediglich ein Teilabschnitt dargestellt ist, sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei die erste Welle 1 die Niederdruckwelle darstellt und somit innerhalb der zweiten Welle 2, welche die Hochdruckwelle ist, angeordnet ist. Mit der Bezugsziffer 4 ist ein Lager der Hochdruckwelle 2 bezeichnet. The reference number 1 denotes a first shaft of a two-shaft gas turbine aircraft engine, while the reference number 2 denotes a second shaft which is arranged radially on the outside of the first shaft. The two shafts both rotate at different speeds and thus also relative to one another (but preferably in the same direction of rotation) about an axis of rotation 3 of the gas turbine aircraft engine. The shafts 1 , 2 , of which only a partial section is shown, are arranged concentrically to one another, the first shaft 1 representing the low-pressure shaft and thus being arranged within the second shaft 2 , which is the high-pressure shaft. Reference number 4 denotes a bearing of the high-pressure shaft 2 .

Rechtsseitig dieses Lagers 4 sowie in Radialrichtung senkrecht zur Rotationsachse 3 außerhalb der Welle 2 liegt somit ein Bereich des Gasturbinen-Innenraums, in welchem ein relativ niedriger Druck herrscht. Linksseitig des Lagers 4 sowie in Radialrichtung innerhalb der Welle 2 liegt ein Bereich mit relativ hohem Druck. Diese beiden Bereiche sind mittels der hydraulischen Dichtungsanordnung gegeneinander abzudichten, wobei die in ihrer Gesamtheit mit den Bezugszeichen 5 bezeichnete hydraulische Dichtungsanordnung zwischen den beiden Wellen 1, 2 vorgesehen ist. To the right of this bearing 4 and in the radial direction perpendicular to the axis of rotation 3 outside the shaft 2, there is an area of the gas turbine interior in which there is a relatively low pressure. To the left of the bearing 4 and in the radial direction within the shaft 2 is an area with a relatively high pressure. These two areas are to be sealed off from one another by means of the hydraulic sealing arrangement, the hydraulic sealing arrangement, designated as a whole by reference number 5 , being provided between the two shafts 1 , 2 .

Die hydraulische Dichtungsanordnung 5 wird im Wesentlichen durch einen an der Innenseite der außen liegenden Welle 2vorgesehenen und sich dabei über deren Umfang in Radialrichtung nach außen erstreckenden Ringraum 5a gebildet. In diesem Ringraum 5a ragt ein an der innenliegenden Welle 1 vorgesehener, über deren Umfang sich ebenfalls in Radialrichtung nach außen erstreckender Steg 5b hinein. Ein großer Teil des Ringraums 5a und insbesondere derjenige Teilbereich, in welchem das freie Ende des Stegs 5b liegt, ist bzw. wird mit Öl aus dem Ölkreislauf des Gasturbinen- Triebwerks oder allgemein mit einem Hydraulikmedium befüllt. Dies erfolgt über einen Eintrittsbereich 5d. The hydraulic sealing arrangement 5 is essentially formed by an annular space 5 a which is provided on the inside of the outer shaft 2 and extends over its circumference in the radial direction. In this annular space 5 a protrudes on the inner shaft 1 , over the circumference of which also extends in the radial direction outwardly web 5 b. A large part of the annular space 5 a and in particular the portion in which the free end of the web 5 b lies is or is filled with oil from the oil circuit of the gas turbine engine or generally with a hydraulic medium. This takes place via an entry area 5 d.

Über diesen ebenfalls ringförmigen, rechtsseitig des Stegs 5b angeordneten Eintrittsbereich 5d kann das Hydraulikmedium in Form eines zwischen die beiden Wellen 1, 2 eingebrachten Öl-Spritzstrahles auch zur Schmierung des Lagers 4 dienen. The hydraulic medium in the form of an oil spray jet introduced between the two shafts 1 , 2 can also serve to lubricate the bearing 4 via this likewise annular entry region 5 d arranged on the right side of the web 5 b.

Auf Grund der Rotation der beiden Wellen 1, 2 und der damit verbundenen Fliehkrafteffekte lagert sich das eingebrachte Hydraulikmedium an der radial außen liegenden Innenwand der außen liegenden Welle 2 an. Somit gelangt, ebenfalls unter Fliehkrafteinfluss, das Hydraulikmedium auch in den in der Welle 2 vorgesehenen Ringraum 5a, der gegenüber demjenigen Bereich der Innenwand, in welchem das Hydraulikmedium 5c zugeführt wird, in Radialrichtung betrachtet weiter außen liegt. Dabei sammelt sich das Hydraulikmedium im Ringraum 5a sowohl linksseitig als auch rechtsseitig des Steges 5b an, sodass hierdurch nach Art eines Siphons eine optimale hydraulische Abdichtung entsteht. Due to the rotation of the two shafts 1 , 2 and the centrifugal force effects associated therewith, the hydraulic medium introduced is deposited on the radially outer inner wall of the outer shaft 2 . Thus, also under the influence of centrifugal force, the hydraulic medium also passes into the annular space 5 a provided in the shaft 2 , which, viewed in the radial direction, lies further outside than that area of the inner wall in which the hydraulic medium 5 c is supplied. The hydraulic medium accumulates in the annular space 5 a both on the left side and on the right side of the web 5 b, so that an optimal hydraulic seal is created in the manner of a siphon.

Linksseitig des Stegs 5b liegt die Oberfläche bzw. der Flüssigkeitsspiegel des Hydraulikmediums dabei radial weiter außen als rechtsseitig des Stegs 5b, da der letztgenannte rechtsseitige Bereich des Stegs 5b mit dem Bereich in Verbindung steht, in welchem ein erheblich niedrigerer Druck herrscht. The surface or the liquid level of the hydraulic medium is located radially further to the left of the web 5 b than to the right of the web 5 b, since the last-mentioned right-hand region of the web 5 b is connected to the region in which there is a considerably lower pressure.

Im Übrigen kann überschüssiges Hydraulikmedium, welches auf Grund der Differenzdruckverhältnisse zwischen den beiden Bereichen mit niedrigem Druck und hohem Druck im Ringraum 5a nicht weiter in den Bereich linksseitig des Steges 5b gelangen kann, entsprechend abgeführt werden. In addition, excess hydraulic medium, which due to the differential pressure ratios between the two areas with low pressure and high pressure in the annular space 5 a can no longer get into the area on the left side of the web 5 b, can be removed accordingly.

Zu weiteren konstruktiven Ausgestaltungen wird auf den Stand der Technik verwiesen. For further constructive designs, see the stand referred to the technology.

Aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt sich, dass ein nicht unerheblicher Montageaufwand sowie ein entsprechender konstruktiver Aufwand erforderlich sind, um die hydraulische Dichtungsanordnung auszubilden bzw. zu montieren. From the representation of FIG. 1 it follows that a not inconsiderable installation effort and a corresponding design effort are required in order to design or assemble the hydraulic sealing arrangement.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Dichtungsanordnung. Gleiche Teile sind, im Vergleich zu der Darstellung der Fig. 1, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Figs. 2 and 3 show an embodiment of the hydraulic seal arrangement of the invention. Identical parts are provided with the same reference numbers in comparison to the illustration in FIG. 1.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass der Ringraum 5a durch ein erstes Außenschalenteil 8 sowie ein zweites Außenschalenteil 9 gebildet wird. Teil 8 und 9 sind relativ zueinander in geeigneter Weise (Nase) gegen Verdrehen gesichert. Die beiden Außenschalenteile 8 und 9 weisen im Querschnitt im Wesentlichen ein Winkelprofil auf (siehe insbesondere Fig. 3). Die jeweiligen axialen Schenkel sind dabei teleskopartig ineinander geschoben, um auf diese Weise den Ringraumbereich 5e zu bilden. Die zusammengefügten Aussenschalenteile 8 und 9 sind relativ zur zweiten, äußeren Welle lokal gegen Verdrehen gesichert. According to the invention, it is thus provided that the annular space 5 a is formed by a first outer shell part 8 and a second outer shell part 9 . Parts 8 and 9 are secured relative to each other in a suitable manner (nose) against twisting. The two outer shell parts 8 and 9 essentially have an angular profile in cross section (see in particular FIG. 3). The respective axial legs are telescopically pushed into one another to form the annular space region 5 e. The assembled outer shell parts 8 and 9 are secured locally against rotation relative to the second, outer shaft.

An dem ersten Außenschalenteil 8 ist weiterhin zumindest eine Öffnung 7 vorgesehen, um Hydraulikmedium aus dem Ringraumbereich 5e in eine Kammer 12 zu überführen, aus welchem das Hydraulikmedium über radiale Kanäle 13, 14 dem Lager 4 zugeführt werden kann. At least one opening 7 is also provided on the first outer shell part 8 in order to transfer hydraulic medium from the annular space region 5 e into a chamber 12 , from which the hydraulic medium can be fed to the bearing 4 via radial channels 13 , 14 .

Zur axialen Sicherung des zweiten Außenschalenteils 9 ist ein Sicherungsring 11 vorgesehen, welcher in eine Nut der zweiten Welle 2 einbringbar ist. For axially securing the second outer shell part 9 , a locking ring 11 is provided, which can be introduced into a groove in the second shaft 2 .

Zur Abdichtung des radialen Schenkels des ersten Außenschalenteils 8 dient eine Dichtung 10, welche ähnlich einem Kolbenring ausgebildet sein kann. To seal the radial leg of the first outer shell part 8 , a seal 10 is used , which can be designed similar to a piston ring.

Die erfindungsgemäße hydraulische Dichtung besteht somit aus einem Innenteil (Steg 5b), das mit der Drehzahl der Niederdruckturbinenwelle (erste, innere Welle 1) dreht sowie aus zwei separaten Außenteilen (Außenschalenteile 8, 9), die ineinander gesteckt und mittels des Sicherungsrings 11 gesichert sind und somit die Außenkontur der Dichtungsanordnung bilden. Die Dichtung 10 dient dazu, beim Stillstand des Triebwerks eine entsprechende Abdichtung vorzusehen. The hydraulic seal according to the invention thus consists of an inner part (web 5 b) which rotates at the speed of the low-pressure turbine shaft (first, inner shaft 1 ) and two separate outer parts (outer shell parts 8 , 9 ) which are inserted into one another and secured by means of the locking ring 11 are and thus form the outer contour of the sealing arrangement. The seal 10 serves to provide a corresponding seal when the engine is at a standstill.

Die Außenschalenteile 8, 9 enthalten außerdem geeignete Nuten, Abstandshalter, Drain-Löcher (Öffnung 7), um sicherzustellen, dass ein kontinuierlicher Ölstrom bzw. Strom von Hydraulikmedium durch die hydraulische Dichtungsanordnung vorhanden ist und so strömt, dass die Dichtungsanordnung möglichst vollständig durchflossen wird. The outer shell parts 8 , 9 also contain suitable grooves, spacers, drain holes (opening 7 ) to ensure that there is a continuous oil flow or flow of hydraulic medium through the hydraulic seal arrangement and flows in such a way that the seal arrangement flows through as completely as possible.

Das Hydraulikmedium wird nachfolgend direkt zur Schmierung des Lagers 4 verwendet. The hydraulic medium is subsequently used directly to lubricate the bearing 4 .

Die Größe des Ölstroms bzw. Stroms an Hydraulikmedium richtet sich einerseits nach der erforderlichen Mindestmenge, die benötigt wird, um eine ausreichende Kühlung der Dichtungsanordnung im Betrieb und nach Abschalten des Triebwerks sicherzustellen und andererseits nach der erforderlichen Schmierölmenge für das radial weiter außenliegende Lager 4. The size of the oil flow or flow of hydraulic medium depends, on the one hand, on the minimum quantity required to ensure adequate cooling of the sealing arrangement during operation and after the engine is switched off, and on the other hand, according to the required quantity of lubricating oil for the radially outer bearing 4 .

Die erfindungsgemäße hydraulische Dichtungsanordnung ist an der Lagerwelle der Hochdruckturbine direkt im Bereich des Lagers 4 einbaubar. The hydraulic sealing arrangement according to the invention can be installed on the bearing shaft of the high-pressure turbine directly in the area of the bearing 4 .

Der Ölstrom (Strom von Hydraulikmedium) wird somit in Richtung des Ölstrahls 6 (siehe Fig. 3) über einen Eintrittsbereich 5d auf das langsamer rotierende Innenteil (Steg 5b) der hydraulischen Dichtungsanordnung zugeführt. Von dort gelangt das Öl (Hydraulikfluid) in die Dichtungsanordnung selbst, wo es entlang der Wandung des zweiten Außenschalenteils 9 bis zu dessen vorderem Ende und von dort zwischen dem ersten und dem zweiten Außenschalenteil 8 bzw. 9 zurückfließt. Hierdurch wird die Dichtungsanordnung gekühlt. Nachfolgend wird das Öl (Hydraulikfluid) durch die Öffnungen 7 in die Kammer 12 gedrückt, von wo aus es durch die radialen Kanäle 13, 14 in das Lager 4 gelangt. Von dort aus wird das Öl (Hydraulikfluid), durch im Einzelnen nicht dargestellte Absaugleitungen zu einem Tank rückgeführt. The oil flow (flow of hydraulic medium) is thus fed in the direction of the oil jet 6 (see FIG. 3) via an inlet area 5 d onto the slower rotating inner part (web 5 b) of the hydraulic sealing arrangement. From there, the oil (hydraulic fluid) enters the sealing arrangement itself, where it flows along the wall of the second outer shell part 9 to its front end and from there between the first and second outer shell parts 8 and 9, respectively. This cools the seal assembly. The oil (hydraulic fluid) is then pressed through the openings 7 into the chamber 12 , from where it reaches the bearing 4 through the radial channels 13 , 14 . From there, the oil (hydraulic fluid) is returned to a tank through suction lines, not shown in detail.

Die Abdichtung der Lagerkammer des Lagers 4 zwischen Lagerwelle und Stator erfolgt über ein effizientes Dichtungspaket, z. B. eine Kohlegleitringdichtung. Die Lauffläche dieser Dichtung ist in den Wälzlagerinnenring integriert. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Lauffläche sehr genau zum Wälzlager positioniert ist und geringe Fertigungs- und Montagekosten verursacht. Die Konstruktion des Lagers 4 ist aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt, sodass auf weitere Detaildarstellungen an dieser Stelle verzichtet werden kann. The sealing of the bearing chamber of the bearing 4 between the bearing shaft and the stator takes place via an efficient sealing package, e.g. B. a carbon mechanical seal. The running surface of this seal is integrated in the inner bearing ring. This ensures that the tread is positioned very precisely to the rolling bearing and causes low manufacturing and assembly costs. The construction of the bearing 4 is also known from the prior art, so that further detailed representations can be dispensed with at this point.

Die hydraulische Dichtungsanordnung kann somit direkt dem Lager 4 zugeordnet werden und koppelt Dichtung und Lager ölseitig. Sie ist mechanisch günstiger, da nur geringste Positionsungenauigkeiten der Dichtungsaußenschalen relativ zum Lager auftreten und der Dichtungsinnenteil dichter an seiner Lagerung liegt. The hydraulic seal arrangement can thus be assigned directly to the bearing 4 and couples the seal and bearing on the oil side. It is mechanically more favorable, since only the slightest inaccuracies in the position of the outer seal shells relative to the bearing occur and the inner seal part lies closer to its bearing.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der deutlichen Vereinfachung der Ölkreislaufführung sowohl zu der Dichtungsanordnung 5 als auch zu dem Lager 4. Another advantage results from the significant simplification of the oil circuit routing both to the sealing arrangement 5 and to the bearing 4 .

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine Doppelnutzung des Öls (Hydraulikmediums) sichergestellt, es dient einerseits zur Dichtungsfunktion inklusive Kühlung der Dichtungsanordnung als auch zum Schmieren. Due to the configuration according to the invention, a Double use of the oil (hydraulic medium) ensures it serves on the one hand for the sealing function including cooling the Sealing arrangement as well as for lubrication.

Im Vergleich zum Stand der Technik sind weniger Teile erforderlich, die zudem einfacher aufgebaut sein können. Die Montage der Dichtungsanordnung selbst sowie der Rotorbauteile ist deutlich einfacher, wodurch sich eine erhebliche Reduzierung der Montagekosten ergibt. There are fewer parts compared to the prior art required, which can also be constructed more simply. The Assembly of the sealing arrangement itself and the rotor components is significantly easier, which makes a significant Reduction in assembly costs results.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die hydraulische Dichtungsanordnung ohne Demontage des Hochdrucklagers 4 und des zugehörigen Lagerträgers oder des Hochdruckrotors zugänglich, montierbar und gegebenenfalls austauschbar ist. Another advantage is that the hydraulic sealing arrangement is accessible, mountable and, if necessary, exchangeable without dismantling the high-pressure bearing 4 and the associated bearing bracket or the high-pressure rotor.

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt neben Lagerwellen, die an die letzte Turbinenscheibe angeschraubt sind, auch Lösungen, bei denen die Lagerwelle und die letzte Turbinenscheibe einstückig oder integriert ausgebildet sind. Bezugszeichenliste 1 erste, innere Welle
2 zweite, äußere Welle
3 Rotationsachse
4 Lager
5 hydraulische Dichtungsanordnung
5a Ringraum
5b Steg
5d Eintrittsbereich
5e Ringraumbereich
6 Ölstrahl
7 Öffnung
8 erstes Außenschalenteil
9 zweites Außenschalenteil
10 Dichtung
11 Sicherungsring
12 Kammer
13, 14 radialer Kanal
In addition to bearing shafts which are screwed onto the last turbine disk, the solution according to the invention also permits solutions in which the bearing shaft and the last turbine disk are designed in one piece or integrated. REFERENCE NUMERALS 1 first, inner shaft
2 second, outer shaft
3 axis of rotation
4 bearings
5 hydraulic seal assembly
5 a annulus
5 b bridge
5 d entrance area
5 e annulus area
6 oil jet
7 opening
8 first outer shell part
9 second outer shell part
10 seal
11 circlip
12 chamber
13 , 14 radial channel

Claims

1. Hydraulic sealing arrangement ( 5 ) between two shafts ( 1 , 2 ) rotating relative to one another, in particular in the same direction of rotation, in particular a gas turbine engine, the radially outer shaft ( 2 ) extending radially outward over its circumference Annular space ( 5 a), in which the radially inner shaft ( 1 ) with a radially outwardly directed web ( 5 b) protrudes and which in the manner of a siphon at least in the region of the free end of the web ( 5 b) Rotation of the shaft (s) ( 1 , 2 ) can be filled with a hydraulic medium via centrifugal force via an inlet region ( 5 d), branching off an annular space region ( 5 e), at least one opening ( 7 ) being provided for discharging a partial quantity of the hydraulic medium, characterized in that the annular space ( 5 a) is formed by a first ( 8 ) and a second ( 9 ) outer shell part which are mounted on the second shaft ( 2 ) ,

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the first ( 8 ) and the second ( 9 ) outer shell part are arranged telescopically to form the annular space region ( 5 e).

3. Sealing arrangement according to claim 2, characterized in that the annular space part ( 5 e) are formed between mutually assigned radial regions of the first ( 8 ) and the second ( 9 ) outer shell part.

4. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first outer shell part ( 8 ) by means of a seal ( 10 ) is sealed against the first shaft ( 1 ).

5. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first ( 8 ) and / or the second ( 9 ) outer shell part is fixed in the axial direction by means of at least one retaining ring ( 11 ).

6. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the first ( 8 ) and / or the second ( 9 ) outer shell part at least one opening ( 7 ) for removing hydraulic medium for supplying the bearing ( 4 ) is provided.

7. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first ( 8 ) and the second ( 9 ) outer shell part are secured against rotation against each other.